JPH0729832A - 成膜装置およびこれを用いた成膜方法 - Google Patents
成膜装置およびこれを用いた成膜方法Info
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- JPH0729832A JPH0729832A JP5175292A JP17529293A JPH0729832A JP H0729832 A JPH0729832 A JP H0729832A JP 5175292 A JP5175292 A JP 5175292A JP 17529293 A JP17529293 A JP 17529293A JP H0729832 A JPH0729832 A JP H0729832A
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- particles
- forming chamber
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜過程で発生するパーティクルを汎用性の
高い手法でリアルタイムに除去する。 【構成】 ＣＶＤ装置の成膜室１の外側にレーザ光源８
とレーザ・ビームの光路を周期的に変化させながらこれ
を成膜室１内に照射するための回転式のポリゴン・ミラ
ー６を設ける。石英窓５を介して成膜室１内に導入され
たレーザ・ビームは、ウェハＷの近傍においてその主面
と平行な面内で走査されることにより、自身の波長より
粒径の大きいパーティクルに光圧を与え、光の進行方向
に移動させる。この過程は、パーティクルの化学組成に
は実質的に依存しない。レーザ光源８としては高出力型
のＣＯ2 レーザ光源が好適である。 【効果】 成膜に関与する堆積性物質の粒径はレーザ・
ビームの波長よりもはるかに小さいので、成膜過程を阻
害せずにパーティクル除去が同時に行える。
高い手法でリアルタイムに除去する。 【構成】 ＣＶＤ装置の成膜室１の外側にレーザ光源８
とレーザ・ビームの光路を周期的に変化させながらこれ
を成膜室１内に照射するための回転式のポリゴン・ミラ
ー６を設ける。石英窓５を介して成膜室１内に導入され
たレーザ・ビームは、ウェハＷの近傍においてその主面
と平行な面内で走査されることにより、自身の波長より
粒径の大きいパーティクルに光圧を与え、光の進行方向
に移動させる。この過程は、パーティクルの化学組成に
は実質的に依存しない。レーザ光源８としては高出力型
のＣＯ2 レーザ光源が好適である。 【効果】 成膜に関与する堆積性物質の粒径はレーザ・
ビームの波長よりもはるかに小さいので、成膜過程を阻
害せずにパーティクル除去が同時に行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＣＶＤ（化学的気相成長
法）、スパッタリング、蒸着等の薄膜形成技術を用いて
基板上に薄膜を形成するための成膜装置およびその方法
に関し、特に成膜の過程で発生するパーティクルをリア
ルタイムに除去することにより、デバイスの歩留りや信
頼性を向上させる技術に関する。
法）、スパッタリング、蒸着等の薄膜形成技術を用いて
基板上に薄膜を形成するための成膜装置およびその方法
に関し、特に成膜の過程で発生するパーティクルをリア
ルタイムに除去することにより、デバイスの歩留りや信
頼性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】超ＬＳＩのデザイン・ルールは微細化の
一途を辿っており、６４ＭＤＲＡＭクラスの加工に必要
となるクォーターミクロン・プロセスでは、プロセス技
術そのものに物理的・化学的限界が見え始めている。か
かる状況下では、超ＬＳＩの製品歩留りと信頼性が半導
体製造プロセスの清浄度に大きく左右されるようにな
る。実際のところ、６４Ｍ〜２５６ＭＤＲＡＭのデバイ
ス不良原因の８０〜９０％は、ウェハ上へのパーティク
ル付着や金属汚染が占めるようになると試算されてい
る。
一途を辿っており、６４ＭＤＲＡＭクラスの加工に必要
となるクォーターミクロン・プロセスでは、プロセス技
術そのものに物理的・化学的限界が見え始めている。か
かる状況下では、超ＬＳＩの製品歩留りと信頼性が半導
体製造プロセスの清浄度に大きく左右されるようにな
る。実際のところ、６４Ｍ〜２５６ＭＤＲＡＭのデバイ
ス不良原因の８０〜９０％は、ウェハ上へのパーティク
ル付着や金属汚染が占めるようになると試算されてい
る。
【０００３】半導体製造プロセスに含まれるあらゆるプ
ロセスの中でも、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置、蒸
着装置等の成膜装置を用いた成膜プロセスは、成膜室内
で起こる化学・物理現象がパーティクルの発生およびウ
ェハ表面への付着と密接な関係にあるため、最もパーテ
ィクル対策の困難な領域である。つまり、プロセスの原
理上、成膜と同時にウェハ上に成膜物質や中間生成物が
パーティクルとして堆積する可能性が常に存在するから
である。
ロセスの中でも、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置、蒸
着装置等の成膜装置を用いた成膜プロセスは、成膜室内
で起こる化学・物理現象がパーティクルの発生およびウ
ェハ表面への付着と密接な関係にあるため、最もパーテ
ィクル対策の困難な領域である。つまり、プロセスの原
理上、成膜と同時にウェハ上に成膜物質や中間生成物が
パーティクルとして堆積する可能性が常に存在するから
である。
【０００４】パーティクル対策としては、パーティクル
そのものを発生させないプロセスを採用することが最も
優れていることは言うまでもない。しかし、これは実際
には必ずしも容易ではないため、実用上は発生したパー
ティクルを付着させない方針が採用されることが多い。
この方針にしたがったｉｎ−ｓｉｔｕなクリーニング方
法のひとつとして、たとえばＣＶＤ装置の成膜室内に発
生したパーティクルを、成膜工程の間でプラズマ・クリ
ーニングを行うことにより常に成膜室から除去する方法
が有望視されている。
そのものを発生させないプロセスを採用することが最も
優れていることは言うまでもない。しかし、これは実際
には必ずしも容易ではないため、実用上は発生したパー
ティクルを付着させない方針が採用されることが多い。
この方針にしたがったｉｎ−ｓｉｔｕなクリーニング方
法のひとつとして、たとえばＣＶＤ装置の成膜室内に発
生したパーティクルを、成膜工程の間でプラズマ・クリ
ーニングを行うことにより常に成膜室から除去する方法
が有望視されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
プラズマ・クリーニングは、言わばエッチング・ガスを
用いて成膜室内の堆積物を除去するプロセスであるか
ら、製造プロセスに新たな化学反応を導入することにな
る。このため、新たな汚染を招かないよう、化学反応を
十分に検討しなけばならない。実際、ＳｉＯ2 膜の成膜
後にフロン系ガスを用いてプラズマ・クリーニングを行
った場合に、ＳｉＯ2 膜中にＦ原子が取り込まれる事例
が報告されている。
プラズマ・クリーニングは、言わばエッチング・ガスを
用いて成膜室内の堆積物を除去するプロセスであるか
ら、製造プロセスに新たな化学反応を導入することにな
る。このため、新たな汚染を招かないよう、化学反応を
十分に検討しなけばならない。実際、ＳｉＯ2 膜の成膜
後にフロン系ガスを用いてプラズマ・クリーニングを行
った場合に、ＳｉＯ2 膜中にＦ原子が取り込まれる事例
が報告されている。
【０００６】また、プラズマ・クリーニングを毎回の成
膜の間に挿入すれば高い清浄度を維持することは可能で
あるが、これによりスループットは当然低下するので、
クリーニング頻度は経済性との兼ね合いで決定しなけれ
ばならない。また、パーティクル汚染低減の観点からプ
ラズマの生成領域が元々ウェハ近傍に限定されているよ
うな成膜装置では、ウェハ以外の領域に付着したパーテ
ィクルを除去するために、放電条件を変更する必要があ
り、条件の最適化が困難である。
膜の間に挿入すれば高い清浄度を維持することは可能で
あるが、これによりスループットは当然低下するので、
クリーニング頻度は経済性との兼ね合いで決定しなけれ
ばならない。また、パーティクル汚染低減の観点からプ
ラズマの生成領域が元々ウェハ近傍に限定されているよ
うな成膜装置では、ウェハ以外の領域に付着したパーテ
ィクルを除去するために、放電条件を変更する必要があ
り、条件の最適化が困難である。
【０００７】また、パーティクルはウェハ自身やその支
持部材のチッピング、あるいはウェハ搬送機構の可動部
分の摩耗によっても発生する。このような種々の組成の
パーティクルは、特定の化学反応を想定したプラズマ・
クリーニングでは除去することができない。さらに、当
然のことであるが、プラズマ・クリーニングはプラズマ
を生成できる装置以外では採用することができない。す
なわち、常圧ＣＶＤ装置、蒸着装置、スパッタリング装
置には適用できない。
持部材のチッピング、あるいはウェハ搬送機構の可動部
分の摩耗によっても発生する。このような種々の組成の
パーティクルは、特定の化学反応を想定したプラズマ・
クリーニングでは除去することができない。さらに、当
然のことであるが、プラズマ・クリーニングはプラズマ
を生成できる装置以外では採用することができない。す
なわち、常圧ＣＶＤ装置、蒸着装置、スパッタリング装
置には適用できない。
【０００８】そこで本発明は、優れた汎用性をもってあ
らゆる成膜プロセスに対応でき、スループットの低下を
招かずに効果的なパーティクル除去を行うことが可能な
成膜装置および成膜方法を提案することを目的とする。
らゆる成膜プロセスに対応でき、スループットの低下を
招かずに効果的なパーティクル除去を行うことが可能な
成膜装置および成膜方法を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の成膜装置は上述
の目的を達成するために提案されるものであり、成膜室
と、前記成膜室内に薄膜の構成材料である堆積性物質を
生成させる成膜手段と、前記堆積性物質を堆積させる基
板を載置するためのステージと、前記ステージ上に載置
される基板の主面の近傍であってかつこれに平行な面内
で光ビームを走査する光ビーム走査手段とを備えてなる
ものである。
の目的を達成するために提案されるものであり、成膜室
と、前記成膜室内に薄膜の構成材料である堆積性物質を
生成させる成膜手段と、前記堆積性物質を堆積させる基
板を載置するためのステージと、前記ステージ上に載置
される基板の主面の近傍であってかつこれに平行な面内
で光ビームを走査する光ビーム走査手段とを備えてなる
ものである。
【００１０】上記成膜室は必ずしも高真空排気されてい
る必要はなく、また必ずしもプラズマを生成させるもの
でなくても良い。
る必要はなく、また必ずしもプラズマを生成させるもの
でなくても良い。
【００１１】上記光ビームとしては、成膜雰囲気と実質
的に相互作用を持たないものの中から適宜選択すること
ができる。これは、光エネルギーを減衰させず、また成
膜のための原料ガスを分解もしくは変化させないためで
ある。特に、高出力型のものが入手可能という観点か
ら、ＣＯ2 レーザ・ビームまたはＹＡＧ（イットリウム
−アルミニウム−ガーネット）レーザ・ビームが好適で
ある。ＣＯ2 レーザは１Ｗ足らずから数十万Ｗまでの幅
広い出力範囲で連続発振を行うことができ、１０．４μ
ｍおよび９．４μｍの赤外線波長に重要な発振をもって
いる。ＹＡＧレーザは同じく数百Ｗまでの出力範囲で連
続発振を行うことができ、発振波長はＮｄ原子の１．０
６μｍである。これらのレーザは、より高い出力レベル
でパルス発振を行うことも可能である。
的に相互作用を持たないものの中から適宜選択すること
ができる。これは、光エネルギーを減衰させず、また成
膜のための原料ガスを分解もしくは変化させないためで
ある。特に、高出力型のものが入手可能という観点か
ら、ＣＯ2 レーザ・ビームまたはＹＡＧ（イットリウム
−アルミニウム−ガーネット）レーザ・ビームが好適で
ある。ＣＯ2 レーザは１Ｗ足らずから数十万Ｗまでの幅
広い出力範囲で連続発振を行うことができ、１０．４μ
ｍおよび９．４μｍの赤外線波長に重要な発振をもって
いる。ＹＡＧレーザは同じく数百Ｗまでの出力範囲で連
続発振を行うことができ、発振波長はＮｄ原子の１．０
６μｍである。これらのレーザは、より高い出力レベル
でパルス発振を行うことも可能である。
【００１２】さらに、この成膜装置を用いて成膜を行う
場合には、前記成膜室内に発生したパーティクルを基板
の主面の近傍であってかつこれに平行な面内で光ビーム
を走査することにより除去しながら、前記堆積性物質を
基板上に堆積させて薄膜を形成する。
場合には、前記成膜室内に発生したパーティクルを基板
の主面の近傍であってかつこれに平行な面内で光ビーム
を走査することにより除去しながら、前記堆積性物質を
基板上に堆積させて薄膜を形成する。
【００１３】
【作用】本発明におけるパーティクル除去の原理は、光
の圧力でパーティクルを移動させることにある。ここ
で、光の圧力により除去され得るパーティクルは、光の
波長以上の大きさの粒径を有するパーティクルである。
光の波長より粒径の小さいパーティクルは、光を散乱せ
ず、したがって移動もしない。つまり、本発明における
パーティクル除去効率は、使用する光ビームの波長とパ
ーティクルの粒径との関係およびパーティクルの質量に
より決まり、パーティクルの化学組成には実質的に依存
しない。したがって、本発明はパーティクル除去を必要
とする成膜プロセスまたは成膜装置に広く適用すること
ができる。
の圧力でパーティクルを移動させることにある。ここ
で、光の圧力により除去され得るパーティクルは、光の
波長以上の大きさの粒径を有するパーティクルである。
光の波長より粒径の小さいパーティクルは、光を散乱せ
ず、したがって移動もしない。つまり、本発明における
パーティクル除去効率は、使用する光ビームの波長とパ
ーティクルの粒径との関係およびパーティクルの質量に
より決まり、パーティクルの化学組成には実質的に依存
しない。したがって、本発明はパーティクル除去を必要
とする成膜プロセスまたは成膜装置に広く適用すること
ができる。
【００１４】ところで、どの程度の粒径のパーティクル
が除去できるかは使用する光ビームの波長に依存するの
で、この点のみに着目すれば短波長の光ビームを用いる
ほど小さなパーティクルまで除去できることになる。し
かし、光の圧力にはエネルギー密度の項が含まれている
ので、ある程度の高出力が得られる光ビームを用いる必
要がある。また、紫外線領域のような短波長ビームを用
いると、成膜に関与する原料ガスや堆積性物質を気相中
で分解・変質させる虞れがある。ＣＯ2 レーザ・ビーム
およびＹＡＧレーザ・ビームはかかる観点から選択され
ており、それぞれ直径約１μｍまでのパーティクルを除
去することができる。一方、通常の成膜プロセスにおい
て成膜に関与する原子、分子、クラスター等の堆積性物
質は、これよりはるかに粒径の小さな粒子であるから、
成膜中にかかる光ビーム照射が行われていたとしても、
堆積性物質が基板の近傍から排除される虞れはなく、通
常どおりの成膜を行うことができる。
が除去できるかは使用する光ビームの波長に依存するの
で、この点のみに着目すれば短波長の光ビームを用いる
ほど小さなパーティクルまで除去できることになる。し
かし、光の圧力にはエネルギー密度の項が含まれている
ので、ある程度の高出力が得られる光ビームを用いる必
要がある。また、紫外線領域のような短波長ビームを用
いると、成膜に関与する原料ガスや堆積性物質を気相中
で分解・変質させる虞れがある。ＣＯ2 レーザ・ビーム
およびＹＡＧレーザ・ビームはかかる観点から選択され
ており、それぞれ直径約１μｍまでのパーティクルを除
去することができる。一方、通常の成膜プロセスにおい
て成膜に関与する原子、分子、クラスター等の堆積性物
質は、これよりはるかに粒径の小さな粒子であるから、
成膜中にかかる光ビーム照射が行われていたとしても、
堆積性物質が基板の近傍から排除される虞れはなく、通
常どおりの成膜を行うことができる。
【００１５】かかる原理にもとづき、本発明の成膜方法
によれば、成膜プロセスの進行と同時に光ビーム走査に
よるパーティクル除去を行うことができる。したがっ
て、成膜中に化学的要因もしくはハードウェア的要因に
よって生成したパーティクルは、基板の主面近傍で側方
に退けられ、基板上に付着することがない。これによ
り、成膜プロセスの間でプラズマ・クリーニングを随時
行っていた従来のｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングよりもさ
らに効率良く、成膜の最前線で正にリアルタイム的なパ
ーティクル除去を行うことが可能となる。
によれば、成膜プロセスの進行と同時に光ビーム走査に
よるパーティクル除去を行うことができる。したがっ
て、成膜中に化学的要因もしくはハードウェア的要因に
よって生成したパーティクルは、基板の主面近傍で側方
に退けられ、基板上に付着することがない。これによ
り、成膜プロセスの間でプラズマ・クリーニングを随時
行っていた従来のｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングよりもさ
らに効率良く、成膜の最前線で正にリアルタイム的なパ
ーティクル除去を行うことが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。まず、図１に本発明を適用したＣＶＤ装置の一構
成例を示す。図中、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はその
ウェハＷ近傍の上面図である。このＣＶＤ装置は、通常
ステンレス鋼またはアルミニウムからなる成膜室１の内
部において、矢印Ａ方向からガスを導入するためのシャ
ワーヘッド型のガス供給管２とウェハＷを載置するため
のステージ４とが上下に対向配置されてなるものであ
る。上記成膜室１の内部は、所定のガス圧を維持し、未
反応ガスや副生物を排出するために、排気孔３を通じて
矢印Ｂ方向に排気されている。上記ステージ４には、必
要に応じてウェハＷを加熱できるよう、図示されないヒ
ータが内蔵されていても良い。また、この装置は図示さ
れる構成のままで常圧ＣＶＤ装置として用いることがで
きるが、本発明の成膜装置はこれに限られるものではな
く、たとえば成膜室１内を高真空排気し、ガス供給管２
とステージ４との間にＲＦ電界を印加してプラズマＣＶ
Ｄを行うような構成としても良い。
する。まず、図１に本発明を適用したＣＶＤ装置の一構
成例を示す。図中、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はその
ウェハＷ近傍の上面図である。このＣＶＤ装置は、通常
ステンレス鋼またはアルミニウムからなる成膜室１の内
部において、矢印Ａ方向からガスを導入するためのシャ
ワーヘッド型のガス供給管２とウェハＷを載置するため
のステージ４とが上下に対向配置されてなるものであ
る。上記成膜室１の内部は、所定のガス圧を維持し、未
反応ガスや副生物を排出するために、排気孔３を通じて
矢印Ｂ方向に排気されている。上記ステージ４には、必
要に応じてウェハＷを加熱できるよう、図示されないヒ
ータが内蔵されていても良い。また、この装置は図示さ
れる構成のままで常圧ＣＶＤ装置として用いることがで
きるが、本発明の成膜装置はこれに限られるものではな
く、たとえば成膜室１内を高真空排気し、ガス供給管２
とステージ４との間にＲＦ電界を印加してプラズマＣＶ
Ｄを行うような構成としても良い。
【００１７】上記成膜室１の側壁面には、石英窓５が設
けられている。さらに、成膜室１の外部にはレーザ光源
８、および上記石英窓５の配設位置に対応して回転軸７
の周囲の矢印Ｄ方向に回転するポリゴン・ミラー６（図
示される例では６角柱状）が配設されている。上記レー
ザ光源８からのレーザ光はこのポリゴン・ミラー６で反
射され、石英窓５を通じて成膜室１内へ照射される。こ
のとき、成膜室１内におけるレーザ光はウェハＷの主面
に対して平行に、一例として実線で示す矢印Ｃ方向に進
行する。ただし、このときの光路はポリゴン・ミラー６
の回転角に応じて刻々と変化し、図中の破線の矢印で示
されるように、ウェハＷ全域をカバーしてレーザ光が走
査されるようになされている。
けられている。さらに、成膜室１の外部にはレーザ光源
８、および上記石英窓５の配設位置に対応して回転軸７
の周囲の矢印Ｄ方向に回転するポリゴン・ミラー６（図
示される例では６角柱状）が配設されている。上記レー
ザ光源８からのレーザ光はこのポリゴン・ミラー６で反
射され、石英窓５を通じて成膜室１内へ照射される。こ
のとき、成膜室１内におけるレーザ光はウェハＷの主面
に対して平行に、一例として実線で示す矢印Ｃ方向に進
行する。ただし、このときの光路はポリゴン・ミラー６
の回転角に応じて刻々と変化し、図中の破線の矢印で示
されるように、ウェハＷ全域をカバーしてレーザ光が走
査されるようになされている。
【００１８】かかる構成において、ガス供給管２から成
膜のための原料ガスを供給してウェハＷ上に所定の成膜
を行う一方で、レーザ光でウェハＷ近傍を２次元的に走
査してパーティクルを除去する。このレーザ光は、成膜
に関与する堆積性物質粒子の運動を何ら妨げず、その波
長と同等以上の粒径を有するパーティクルのみをウェハ
Ｗの面外へ移動させる。移動されたパーティクルは、成
膜室１内の排気流に乗って排気孔３より外へ排出される
ので、ウェハＷ上へ付着することがない。
膜のための原料ガスを供給してウェハＷ上に所定の成膜
を行う一方で、レーザ光でウェハＷ近傍を２次元的に走
査してパーティクルを除去する。このレーザ光は、成膜
に関与する堆積性物質粒子の運動を何ら妨げず、その波
長と同等以上の粒径を有するパーティクルのみをウェハ
Ｗの面外へ移動させる。移動されたパーティクルは、成
膜室１内の排気流に乗って排気孔３より外へ排出される
ので、ウェハＷ上へ付着することがない。
【００１９】なお、上記レーザ光は成膜室１の壁材を加
熱するので、成膜室１の壁材に適当な冷却機構、あるい
はレーザ光を成膜室１の外へ逃がすための反射鏡を配設
しておくことが望ましい。
熱するので、成膜室１の壁材に適当な冷却機構、あるい
はレーザ光を成膜室１の外へ逃がすための反射鏡を配設
しておくことが望ましい。
【００２０】次に、パーティクルを球体と仮定し、レー
ザ・ビームを用いてその除去を行う場合のパーティクル
の加速度を試算する。いま、レーザの出力Ｅ＝１×10
3(Ｗ) 、ビーム径ｄ＝１×10-3 (ｍ) 、走査幅ｗ＝ 200
×10-3 (ｍ) と仮定すると、光のエネルギー密度Ｉは次
式（ｉ）で表される。
ザ・ビームを用いてその除去を行う場合のパーティクル
の加速度を試算する。いま、レーザの出力Ｅ＝１×10
3(Ｗ) 、ビーム径ｄ＝１×10-3 (ｍ) 、走査幅ｗ＝ 200
×10-3 (ｍ) と仮定すると、光のエネルギー密度Ｉは次
式（ｉ）で表される。
【００２１】 Ｉ＝Ｅ／ｗ・ｄ ＝１×103(Ｗ) ／ 200×10-3 (ｍ）×１×10-3 (ｍ) ＝５×106 （Ｗ／ｍ2 ） … (ｉ)
【００２２】すると光の圧力ｐは、上記エネルギー密度
Ｉと光速ｃ〔＝３×108(ｍ／ｓ）〕を用い、次式（ii)
で表される。 ｐ＝ａ・Ｉ／ｃ ＝ａ×５×106 （Ｗ／ｍ2 ）／３×108(ｍ／ｓ） ＝ａ×1.67×10-2（Ｐａ） … (ii) ここで、上記ａは物体の光反射率により決まる定数であ
り、１≦ａ≦２の値をとる。ａ＝１の場合は黒体、ａ＝
２の場合は完全反射体に相当し、通常の物体はその中間
的な値をとる。したがって、光の圧力ｐの値の範囲は次
式(iii) で表される。
Ｉと光速ｃ〔＝３×108(ｍ／ｓ）〕を用い、次式（ii)
で表される。 ｐ＝ａ・Ｉ／ｃ ＝ａ×５×106 （Ｗ／ｍ2 ）／３×108(ｍ／ｓ） ＝ａ×1.67×10-2（Ｐａ） … (ii) ここで、上記ａは物体の光反射率により決まる定数であ
り、１≦ａ≦２の値をとる。ａ＝１の場合は黒体、ａ＝
２の場合は完全反射体に相当し、通常の物体はその中間
的な値をとる。したがって、光の圧力ｐの値の範囲は次
式(iii) で表される。
【００２３】 1.67×10-2（Ｐａ）＜ｐ＜3.33×10-2（Ｐａ） … (iii)
【００２４】この光の圧力ｐにより半径ｒ、密度ρの球
体（パーティクル）が受ける加速度αは、次式（iv) で
表される。 α＝Ｆ／Ｍ ＝ｐπＲ2 ／ρπＲ3 ＝ｐ／ρＲ … (iv) ただし、Ｆは力（Ｎ）、Ｍは球体の質量（ｋｇ）であ
る。
体（パーティクル）が受ける加速度αは、次式（iv) で
表される。 α＝Ｆ／Ｍ ＝ｐπＲ2 ／ρπＲ3 ＝ｐ／ρＲ … (iv) ただし、Ｆは力（Ｎ）、Ｍは球体の質量（ｋｇ）であ
る。
【００２５】ここで、球体をＳｉＯ2 粒子と仮定して密
度ρ＝2.2 ｇ／ｃｍ3 〔＝ 2.2×10 3 （ｋｇ／ｍ3)〕と
おき、粒径１μｍ〔すなわち半径Ｒ＝ 0.5×10-6（ｍ)
〕の場合と粒径10μｍ〔すなわち半径Ｒ＝５×10
-6（ｍ) 〕の場合の球体の加速度を上式(iv)にもとづい
て計算すると、次のようになる。粒径１μｍの場合 15.2（ｍ／ｓ2 ）＜α＜30.4（ｍ／ｓ2 ）粒径10μｍの場合 0.15（ｍ／ｓ2 ）＜α＜3.04（ｍ／ｓ2 ） この結果から、粒径数μｍのパーティクルであれば、光
の圧力により移動するに十分な加速度を生ずることがわ
かる。光の圧力の効果は、微粒子ほど大きい。
度ρ＝2.2 ｇ／ｃｍ3 〔＝ 2.2×10 3 （ｋｇ／ｍ3)〕と
おき、粒径１μｍ〔すなわち半径Ｒ＝ 0.5×10-6（ｍ)
〕の場合と粒径10μｍ〔すなわち半径Ｒ＝５×10
-6（ｍ) 〕の場合の球体の加速度を上式(iv)にもとづい
て計算すると、次のようになる。粒径１μｍの場合 15.2（ｍ／ｓ2 ）＜α＜30.4（ｍ／ｓ2 ）粒径10μｍの場合 0.15（ｍ／ｓ2 ）＜α＜3.04（ｍ／ｓ2 ） この結果から、粒径数μｍのパーティクルであれば、光
の圧力により移動するに十分な加速度を生ずることがわ
かる。光の圧力の効果は、微粒子ほど大きい。
【００２６】ここで、図１に示したＣＶＤ装置を用い、
上述の出力値とビーム径を有するＣＯ2 レーザ・ビーム
をウェハＷの上方で上記走査幅にてスキャンしながらＳ
ｉＯ 2 膜の成膜を行ったところ、パーティクルによるデ
バイス不良を大幅に削減することができた。
上述の出力値とビーム径を有するＣＯ2 レーザ・ビーム
をウェハＷの上方で上記走査幅にてスキャンしながらＳ
ｉＯ 2 膜の成膜を行ったところ、パーティクルによるデ
バイス不良を大幅に削減することができた。
【００２７】なお、本発明は上述の実施例に何ら限定さ
れるものではなく、スパッタリングや蒸着に用いられる
装置および方法にも同様に適用できる。さらに、これま
での説明は成膜装置のみを対象として行ってきたが、パ
ーティクルの低減はドライエッチングの分野においても
重要な課題である。上述のようなレーザ・ビームの照射
および走査のための機構をドライエッチング装置にも搭
載すれば、極めて高度なパーティクル管理を行いながら
ドライエッチングを行うことも可能である。
れるものではなく、スパッタリングや蒸着に用いられる
装置および方法にも同様に適用できる。さらに、これま
での説明は成膜装置のみを対象として行ってきたが、パ
ーティクルの低減はドライエッチングの分野においても
重要な課題である。上述のようなレーザ・ビームの照射
および走査のための機構をドライエッチング装置にも搭
載すれば、極めて高度なパーティクル管理を行いながら
ドライエッチングを行うことも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば極めて汎用性の高い手法で、しかもリアルタ
イムにパーティクルを除去しながら成膜を行うことが可
能となる。成膜装置の構成もそれほど複雑化しないの
で、経済性も高い。したがって、本発明はたとえば半導
体デバイスの歩留りや信頼性を向上する上で、極めて有
用である。
明によれば極めて汎用性の高い手法で、しかもリアルタ
イムにパーティクルを除去しながら成膜を行うことが可
能となる。成膜装置の構成もそれほど複雑化しないの
で、経済性も高い。したがって、本発明はたとえば半導
体デバイスの歩留りや信頼性を向上する上で、極めて有
用である。
【図１】本発明を適用したＣＶＤ装置の構成例を示す図
であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はウェハ近傍の上
面図である。
であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はウェハ近傍の上
面図である。
１・・・成膜室 ２・・・ガス供給管 ３・・・排気孔 ４・・・ステージ ５・・・石英窓 ６・・・ポリゴン・ミラー ８・・・レーザ光源 Ｗ・・・ウェハ
Claims (3)
- 【請求項１】 成膜室と、 前記成膜室内に薄膜の構成材料である堆積性物質を生成
させる成膜手段と、 前記堆積性物質を堆積させる基板を載置するためのステ
ージと、 前記ステージ上に載置される基板の主面の近傍であって
かつこれに平行な面内で光ビームを走査する光ビーム走
査手段とを備えてなる成膜装置。 - 【請求項２】前記光ビームがＣＯ2 レーザ・ビームまた
はＹＡＧレーザ・ビームのいずれかであることを特徴と
する請求項１記載の成膜装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の成膜装
置を用い、前記成膜室内に発生したパーティクルを前記
基板の主面の近傍であってかつこれに平行な面内で光ビ
ームを走査することにより除去しながら、前記堆積性物
質を基板上に堆積させて薄膜を形成することを特徴とす
る成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175292A JPH0729832A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 成膜装置およびこれを用いた成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175292A JPH0729832A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 成膜装置およびこれを用いた成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729832A true JPH0729832A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15993569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5175292A Withdrawn JPH0729832A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 成膜装置およびこれを用いた成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729832A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332115A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-25 | Commissariat A L'energie Atomique | 超小型構成部品の表面への汚染粒子付着を防止する方法、超小型構成部品保管装置及び薄層堆積装置 |
| WO2016199916A1 (ja) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | 住友重機械工業株式会社 | イオン注入装置 |
| CN108269738A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 基于水平激光照射的晶圆减薄设备及方法 |
| CN108807217A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 晶圆表面处理装置及方法 |
| CN120306830A (zh) * | 2025-04-21 | 2025-07-15 | 宁波美慎电子有限公司 | 晶圆解键合方法 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5175292A patent/JPH0729832A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332115A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-25 | Commissariat A L'energie Atomique | 超小型構成部品の表面への汚染粒子付着を防止する方法、超小型構成部品保管装置及び薄層堆積装置 |
| WO2016199916A1 (ja) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | 住友重機械工業株式会社 | イオン注入装置 |
| CN108269738A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 基于水平激光照射的晶圆减薄设备及方法 |
| CN108807217A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 晶圆表面处理装置及方法 |
| CN120306830A (zh) * | 2025-04-21 | 2025-07-15 | 宁波美慎电子有限公司 | 晶圆解键合方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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